GEBIET DER ERFINDUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft den vorbeugenden Brandschutz, insbesondere automatisch
auslösende Feuerlöscheinrichtungen für Privathaushalte.
HINTERGRUND
[0002] Ein Brand in einem Privathaushalt kann Menschenleben in erheblichem Maße gefährden
und stellt für die Betroffenen daneben auch ein bedeutendes materielles Risiko dar.
Zur Vermeidung dieser existenzbedrohenden Gefahr werden Brandschutzvorschriften laufend
verstärkt sowie Brandmelder zur frühzeitigen Warnung der Bewohner inzwischen weitreichend
gesetzlich vorgeschrieben. Die von diesen Brandmeldern im Falle eines Feuers erzeugten
Alarmtöne sind häufig ausreichend, um den Bewohnern Gelegenheit zu geben, das Gebäude
rechtzeitig zu verlassen oder mit Hand-Feuerlöschern eine Ausbreitung eines Brandes
zu verhindern. Gleichzeitig besteht jedoch weiterhin die Gefahr, dass die Alarmtöne
möglicherweise nicht wahrgenommen werden oder insbesondere ältere Menschen oder Kleinkinder
nicht ausreichend auf diese reagieren können. Zudem verhindern solche Brandmelder
nicht den durch ein Feuer hervorgerufenen, möglicherweise erheblichen Sachschaden.
[0003] Automatische Feuerlöscheinrichtungen, welche ohne menschliche Interaktion einen entstehenden
Brand bekämpfen, werden in industriellen Anlagen oder besonders gefährdeten Einrichtungen,
wie Großküchen, teilweise bereits installiert. Diese Brandbekämpfungsvorrichtungen
operieren mit speziell verlegten Löschflüssigkeitsrohren und Löschmitteltanks, welche
über Sprinkleranlagen zur großflächigen Bekämpfung eines Brandes vorgesehen sein können.
Entsprechende Einrichtungen sind jedoch in Privathaushalten aufgrund der hohen Installationskosten
und der dafür nötigen Gebäudeinfrastruktur häufig nicht kosteneffizient einsetzbar.
[0004] Die
GB 2 561 831 A offenbart eine Feuerschutzvorrichtung, welche in eine Aussparung in einer Gebäudedecke
eingesetzt wird, wobei ein Löschmitteltank innerhalb der Gebäudedecke angeordnet werden
kann. Bei Detektion eines Schwelbrandes durch einen Feuerdetektor öffnet sich ein
elektronisch gesteuertes Ventil zu dem Löschmitteltank, und eine Löschmittelflüssigkeit
wird aus dem Löschmitteltank über einen Sprinklerkopf in dem Gebäudeinnenraum unterhalb
der Vorrichtung verteilt.
[0005] Die
US 2018/0099170 A1 offenbart eine automatische Feuerlöscheinrichtung zur lokalen Verwendung in Gebäudeinnenräumen.
Ein Löschmittel ist in einer Vorratsblase der Feuerlöscheinrichtung gespeichert und
wird bei Detektion eines Feuers über eine integral verbaute, elektrisch betriebene
Pumpe zur Löschung des Feuers versprüht.
[0006] Die
WO 02/066460 A1 offenbart eine kugelförmige Feuerlöscheinrichtung, in der infolge einer Detektion
eines Feuers von einem elektronischen Brandmelder eine pyrotechnische Ladung zur Gaserzeugung
gezündet wird. Die expandierenden Explosionsgase werden anschließend zum Durchpressen
eines Löschmittels durch eine Mehrzahl von Düsen genutzt, um das Feuer einzudämmen.
[0007] Die Patentanmeldung
WO 2018/148 354 A1 betrifft ein Feuerlöschsystem für einen geschützten Raum, wie einen Server-Raum eines
Datenzentrums, in welchem eine Verzögerung der Löschwirkung vermieden werden soll,
die durch eine zu geringe Flussrate von Treibmittel aus einem externen Tank resultieren
kann. Die Feuerlöscheinrichtung umfasst dazu einen externen Tankkörper welcher einen
teilweise mit Treibmittel vorgefüllten Akkumulations-Bereich und einen mit Löschmittel
gefüllten Bereich umfasst, die durch eine Membran getrennt sind. Der Tankkörper wird
in der Decke, an einer Seitenwand oder in einem angrenzenden Raum/Schrank befestigt
und über einen Verbindungsschlauch mit einem an der Decke befestigten Sprenkler verbunden.
Der externe Treibmitteltank kann ein Gasbehälter sein, welcher durch eine elektrisch
oder pneumatisch betriebene Nadel aufgestochen werden kann.
[0008] Trotz verschiedener Ansätze zur automatischen Feuerbekämpfung haben sich entsprechende
Vorrichtungen jedoch kommerziell nicht durchsetzen können und erfüllen häufig nicht
die notwendigen Anforderungen an die Sicherheit, Langlebigkeit und Robustheit oder
erfordern aufwendige Umbaumaßnahmen, wie des Einbauens von Löschmitteltanks oder Löschmittelrohren
in Zwischendecken.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[0009] In Anbetracht dieser bestehenden Probleme und den Nachteilen der vorbekannten Lösungen
ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine zuverlässige automatische Feuerlöscheinrichtung
bereitzustellen, welche integriert ohne signifikante Umbaumaßnahmen in Privathaushalten
eingesetzt werden kann.
[0010] Diese Aufgabe wird durch die Feuerlöscheinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen
Ansprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
[0011] Die Erfindung bezieht sich auf eine Feuerlöscheinrichtung mit Haltemitteln zur hängenden
Befestigung. Die Feuerlöscheinrichtung umfasst einen Brandmelder, welcher eingerichtet
ist, einen Brandindikator zu messen, den Brandindikator mit einem vorbestimmten Schwellwert
zu vergleichen und bei Überschreiten des Schwellwertes ein Detektionssignal zu erzeugen.
Die Feuerlöscheinrichtung umfasst ferner einen integrierten Löschmitteltank zur Aufnahme
eines Löschmittels, eine Löschmitteldüse, welche zur Abgabe des Löschmittels auf eine
unterhalb der Feuerlöscheinrichtung liegende Löschfläche eingerichtet ist, und ein
Druckerzeugungsmittel zur Erzeugung eines Überdrucks in dem Löschmitteltank. Zusätzlich
umfasst die Feuerlöscheinrichtung einen mit einem elastischen Element vorgespannten
Auslösemechanismus, wobei der Auslösemechanismus eingerichtet ist, in Abhängigkeit
von dem Detektionssignal das Druckerzeugungsmittel auszulösen, sodass ein Druck in
dem Löschmitteltank einen vorbestimmten Druckwert übersteigt und die Löschmitteldüse
das Löschmittel auf die Löschfläche versprüht.
[0012] Diese Vorrichtung stellt eine konstruktiv robuste und langlebige Feuerbekämpfungseinheit
dar, welche mit einfachen technischen Mitteln eine zuverlässige Betriebsweise erlaubt
und ohne signifikante Umbaumaßnahmen in Privathaushalten eingesetzt werden kann.
[0013] Die Haltemittel zur hängenden Befestigung der Feuerlöscheinrichtung können Ösen,
Klammern, Aussparungen und/oder Gewinde umfassen, um die Feuerlöscheinrichtung mit
Befestigungsmitteln, wie Schrauben, Haken und/oder Nägeln, an Gebäudeinnenwänden,
insbesondere einer Zimmerdecke eines Privathaushalts, zu befestigen. In einigen Ausführungsformen
kann die Feuerlöscheinrichtung eingerichtet sein, mit einem Verbindungselement an
einer zugehörigen Deckenbefestigung verbunden zu werden.
[0014] Der Brandmelder der Feuerlöscheinrichtung kann eine beliebige Kombination von Hitzemeldern,
Rauchmeldern, Gasmeldern, und/oder optoelektronischen Messeinrichtungen umfassen,
um einen lokalen Schwelbrand zu detektieren. Der Brandindikator kann entsprechend
eine lokale Konzentration von Rauchpartikeln, eine lokale Präsenz und/oder Konzentration
eines (ionisierten) Gases, eine Temperaturschwelle und/oder eine Signalintensität
eines optoelektronischen Messgeräts erfassen. Ein zugehöriger Schwellwert kann ausgewählt
werden, um einen Brandherd zuverlässig zu detektieren und gleichzeitig eine Wahrscheinlichkeit
von Fehlalarmen vergleichsweise niedrig zu halten.
[0015] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Brandmelder einen Rauchmelder und/oder
einen Brandgasmelder und/oder einen Wärmemelder.
[0016] Zum Löschen des Brandes ist in der Feuerlöscheinrichtung ein integrierter Löschmitteltank
vorgesehen, welcher ein Reservoir eines Löschmittels bereithält. Der Begriff "integriert"
kann in diesem Zusammenhang derart verstanden werden, dass der Löschmitteltank in
einem Gehäuse der Feuerlöscheinrichtung angeordnet ist und/oder einen Teil des Gehäuses
bildet. Der integrierte Löschmitteltank erlaubt es daher, die Feuerlöscheinrichtung
als Einheit ohne signifikante Umbaumaßnahmen funktionsbereit zu montieren.
[0017] Das Gehäuse der Feuerlöscheinrichtung umfasst vorzugsweise eine zylinderförmige Gehäusebegrenzung,
wobei der Löschmitteltank insbesondere in der zylinderförmigen Gehäusebegrenzung angeordnet
ist oder diese bildet, und wobei die zylinderförmige Gehäusebegrenzung vorzugsweise
entlang der Haltmittel ausgerichtet ist.
[0018] Zylinderförmig kann in diesem Zusammenhang insbesondere als die Form eines Zylinders
mit einer polyedrischen, vorzugsweise annähernd kreisförmigen, Grundfläche verstanden
werden, wobei die Längsachse des Zylinders insbesondere normal zu den Haltemitteln
angeordnet sein kann.
[0019] In anderen Worten zeigt die Grundfläche der zylinderförmigen Gehäusebegrenzung bei
hängender Befestigung der Feuerlöscheinrichtung an einer Zimmerdecke in einigen Ausführungsformen
nach unten. Auf diese Weise kann eine kompakte Vorrichtung mit einem ausreichenden
Volumen zur Aufnahme des Löschmitteltanks bei gleichzeitig niedrigem Einfluss auf
eine effektive Höhe der Zimmerdecke bereitgestellt werden. Die zylinderförmige Gehäusebegrenzung
kann jedoch abgerundete oder abgeschnittene Kanten, Einkerbungen, Durchlassöffnungen,
Ausstülpungen und ähnliches umfassen, ohne dabei von der Zylinderform abzuweichen.
[0020] In einigen Ausführungsformen umfasst das Löschmittel flüssige Löschmittelbestandteile,
vorzugsweise ein schäumendes Löschmittel.
[0021] Das Löschmittel kann ein biologisch abbaubares Löschmittel, wie ein schaumbildendes
biologisch abbaubares Löschmittel, oder ein wasserfilmbildendes Löschmittel auf der
Grundlage von Salzen und/oder Tensiden sein, sodass eine unbeabsichtigte Beschädigung
von Haushaltsgegenständen bei Auslösung der Feuerlöscheinrichtung minimiert werden
kann.
[0022] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Feuerlöscheinrichtung ferner eine Fluidverbindung
zwischen dem Löschmitteltank und der Löschmitteldüse sowie ein Druckventil in der
Fluidverbindung, wobei das Druckventil eingerichtet ist, einen Löschmitteldurchfluß
durch die Fluidverbindung unterhalb eines vorbestimmten Druckwertes zu verhindern,
wobei das Druckventil insbesondere ein mechanisches Druckventil, vorzugsweise eine
Sollbruchstelle und/oder ein Kugelventil, umfasst.
[0023] Flüssige Löschmittelbestandteile können bei längerer Lagerung aus dem Löschmitteltank
entweichen. Das Druckventil bzw. Druckzuschaltventil kann ein unbeabsichtigtes Entströmen
mit mechanischen Mitteln auf zuverlässige Weise verhindern. Eine Druckschwelle bzw.
eine Druckunterschiedsschwelle zum Öffnen des Druckventils kann in Abhängigkeit der
Einbauhöhe des Löschmitteltanks gewählt werden und kann beispielsweise mindestens
0,02 bar und vorzugsweise mindestens 0,1 bar oder mindestens 1 bar, zum Beispiel 0,5
bar oder 1,5 bar, betragen. Beispielsweise kann ein Kugelventil in dem Druckventil
derart ausgelegt sein, dass dieses bei einem Druckunterschied oberhalb von 0,1 bar
auslöst.
[0024] In einigen Ausführungsformen umfasst das Druckventil eine Sollbruchstelle, wobei
die Sollbruchstelle derart eingerichtet ist, dass diese oberhalb eines konstruktiv
bedingten Druckwertes nachgibt und einen Löschmitteldurchfluss zulässt, wobei der
Druckwert insbesondere oberhalb von 0,5 bar und vorzugsweise oberhalb von 1 bar, z.B.
oberhalb von 1,5 bar oder 2,5 bar, liegt, sodass eine unbeabsichtigtes Nachgeben der
Sollbruchstelle, bspw. durch Erschütterungen beim Transport oder während einer Installation,
verhindert werden kann und ein zuverlässiges Durchtreten von Löschmittel nach dem
Auslösen der Feuerlöscheinrichtung gewährleistet wird.
[0025] In einigen Ausführungsformen umfasst die Feuerlöscheinrichtung ferner eine Filtereinrichtung,
welche vor der Löschmitteldüse angeordnet ist und welche eingerichtet ist, Feststoffelemente
in dem Löschmittel von der Löschmitteldüse zurückzuhalten, sodass ein Löschmittelstrom
durch die Löschmitteldüse nicht behindert wird.
[0026] Beispielsweise kann die Filtereinrichtung ein Sieb umfassen, um Partikel in dem Löschmittel
zurückzuhalten. Die Erfinder haben im Rahmen ihrer Versuche festgestellt, dass insbesondere
bei der Verwendung einer Sollbruchstelle zur Begrenzung eines unbeabsichtigten Löschmittelaustritts
beim Auslösen der Vorrichtung, Partikel, wie Bestandteile der Sollbruchstelle, die
Löschmitteldüse oder die Fluidverbindung von dem Löschmitteltank zu der Löschmitteldüse
zumindest teilweise blockieren können, sodass die Verteilung des Löschmittels ungleichmäßig
werden kann. Vorzugsweise ist die Filtereinrichtung daher zwischen der Löschmitteldüse
und dem Löschmitteltank und bevorzugt zwischen der Löschmitteldüse und dem Druckventil
angeordnet, um eine Blockade der Löschmitteldüse durch Partikel in dem Löschmittel
zu verhindern.
[0027] Nach dem Auslösen des Druckerzeugungsmittels durch den Auslösemechanismus kann das
Löschmittel über die Löschmitteldüse auf die Löschfläche verstreut werden. Die Löschfläche
kann durch die Form und/oder Ausrichtung der Öffnung der Löschmitteldüse beeinflusst
werden und entspricht vorzugsweise einer elliptischen Löschfläche. In bevorzugten
Ausführungsformen entspricht die Löschfläche der Projektionsfläche eines kreisförmigen
Löschkegels, sodass eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung des Löschmittels
über die Löschfläche erzielt wird. Hierbei wird vorzugsweise eine Vollkegeldüse eingesetzt,
sodass eine vollständige Bedeckung der Projektionsfläche erzielt werden kann. Abhängig
von dem im Betrieb auftretenden Fluidstrom kann jedoch auch eine Hohlkegeldüse eingesetzt
werden, welche aufgrund der fluidstromabhängigen Geschwindigkeitsverteilung gleichermaßen
eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung des Löschmittels erlauben kann. In einigen
Ausführungsformen kann auch eine rotierende bzw. frei drehende oder statische Reinigungsdüse
verwendet werden.
[0028] In bevorzugten Ausführungsformen weist der Löschmitteltank ein Volumen von mindestens
0,5 l, insbesondere mindestens 1 l, und/oder ein Volumen von höchstens 5 l oder höchstens
3 l, insbesondere von höchstens 2 l, vorzugsweise zwischen 0,5 l und 3 l, und bevorzugt
zwischen 1l und 2l, auf.
[0029] Ein Volumen des Löschmitteltanks von mindestens 0,5 l, vorzugsweise mindestens 1l,
kann eine zuverlässige Löschung von Entstehungsbränden erlauben. Ein Volumen des Löschmitteltanks
kann gleichzeitig kleiner als 5 l oder kleiner als 3 l, vorzugsweise kleiner als 2
l sein, um eine kompakte und vielseitige Vorrichtung zu schaffen, welche mit handelsüblichen
Mitteln in Innenräumen befestigt und ohne signifikante Beeinträchtigung des Raumvolumens
eingesetzt werden kann. Durch die entsprechend niedrigere Mindesthöhe der Vorrichtung
zur Aufnahme des Löschmitteltanks kann eine ausreichend große Löschfläche sichergestellt
werden.
[0030] In bevorzugten Ausführungsformen ist die Löschmitteldüse zum Führen eines Löschmittelstroms
mit einem Durchfluß von mindestens 1,5l/min und/oder höchstens 10 l/min, insbesondere
höchstens 5 l/min oder höchstens 3,5l/min, vorzugsweise zwischen 1,5 l/min bis 5l/min,
und bevorzugt zwischen 1,5l/min und 3,5l/min, eingerichtet.
[0031] Bei einer üblichen Deckenhöhe von ca. 2,5 m kann bei Durchflussraten von zwischen
1,5 l/min und 3,5 l/min, insbesondere im Zusammenhang mit einem Löschmitteltank mit
einem Volumen von zwischen 1 l und 3 l, eine zuverlässige Löschung eines Schwelbrandes
bei gleichzeitig optimaler Löschmittelzerstäubung erzielt werden.
[0032] In bevorzugten Ausführungsformen ist die Löschmitteldüse eingerichtet, einen Sprühkegel
zu erzeugen, welcher einen Öffnungswinkel von mindestens 70° oder mindestens 80°,
vorzugsweise mindestens 90°, und bevorzugt mindestens 100°, wie z.B. 120°, aufweist.
[0033] Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Sprinklern kann über die Verwendung
der Löschmitteldüse auf der durch den Sprühkegel definierten Löschfläche eine gleichmäßige
Löschmittelschicht gebildet werden. Ein Öffnungswinkel des Sprühkegels von mindestens
100° z.B. ca. 120° kann bei einer Standard-Deckenhöhe von ca. 2,5 m in diesem Zusammenhang
eine zuverlässige Abdeckung üblicher Innenräume und gleichzeitig zufriedenstellende
Zerstäubungseigenschaften des Löschmittels erlauben.
[0034] Die Feuerlöscheinrichtung kann bei Detektion eines Brandes durch den Brandmelder
über den Auslösemechanismus ausgelöst werden. Der Auslösemechanismus ist mit einem
elastischen Element, z.B. einer mechanischen Feder, vorgespannt, sodass die in dem
elastischen Element gespeicherte mechanische Energie zur zuverlässigen Auslösung des
Druckerzeugungsmittels verwendet werden kann. Das elastische Element kann werkseitig
vorgespannt sein, sodass die mechanische Energie benutzer- und installationsunabhängig
zur Verfügung stehen kann.
[0035] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Feuerlöscheinrichtung einen elektrischen
Aktor, welcher eingerichtet ist, den Auslösemechanismus in Abhängigkeit von dem Detektionssignal
freizugeben.
[0036] Der elektrische Aktor, z.B. ein Elektromotor, kann beispielsweise einen Sperrbolzen
des Auslösemechanismus verschieben oder eine Sperrklinke des Auslösemechanismus verschwenken,
sodass die in dem Auslösemechanismus gespeicherte Energie zum Auslösen des Druckerzeugungsmittels
freigegeben werden kann. Dies erlaubt es, eine gespeicherte elektrische Energie in
der Feuerlöscheinrichtung niedrig zu wählen, sodass die Feuerlöscheinrichtung ohne
den Austausch von elektrischen Energiespeichern über einen längeren Zeitraum zuverlässig
bereitsteht.
[0037] In bevorzugten Ausführungsformen ist ein Stellglied des elektrischen Aktors mit einem
Sperrelement zum Sperren des Auslösemechanismus gekoppelt, wobei ein Betreiben des
elektrischen Aktors das Sperrelement freigibt, wobei das Stellglied und das Sperrelement
insbesondere über einen Kraft-Weg-Wandler, vorzugsweise ein verschwenkbares Hebelelement,
gekoppelt sind.
[0038] Durch die Verwendung eines Kraft-Weg-Wandlers kann der verwendete elektrische Aktor
den Auslösemechanismus bereits mit niedrigen Kraftmomenten auslösen. Entsprechend
können der elektrische Aktor und ein zugeordneter Energiespeicher niedrig dimensioniert
werden, sodass die Langlebigkeit erhöht und/oder die physischen Dimensionen der Vorrichtung
verringert werden können.
[0039] Das Druckerzeugungsmittel kann ein mechanisches Druckerzeugungsmittel, ein chemisches
Druckerzeugungsmittel, ein elektrisches Druckerzeugungsmittel oder eine Kombination
davon umfassen, und kann Druckbehältnisse, Federelemente, Hydraulikelemente, verschiebbar
gelagerte Kolben, pyrotechnische Elemente, elektrische Druckerzeuger oder ähnliches
umfassen, welche über den Auslösemechanismus ausgelöst werden.
[0040] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Druckerzeugungsmittel einen Druckbehälter,
wobei der Druckbehälter insbesondere eine Gaskartusche umfasst.
[0041] Durch Verwendung eines Druckbehälters können potenziell gefährliche oder unzuverlässige
Druckerzeugungsmittel wie pyrotechnische Ladungen, chemische Reaktionen oder elektrische
Druckerzeuger vermieden werden. Die Verwendung einer Gaskartusche kann in diesem Zusammenhang
die kompakte und zuverlässige Lagerung einer zur Druckerzeugung verwendeten Gasmenge
erlauben.
[0042] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Auslösemechanismus eine mit dem elastischen
Element vorgespannte Aufstecheinrichtung zum Aufstechen des Druckbehälters.
[0043] Die Verwendung einer Aufstecheinrichtung zum Aufstechen des Druckbehälters erlaubt
es, den Druckbehälter ohne Ventile auszuführen und damit die Wahrscheinlichkeit eines
mechanischen Versagens zu verringern. Die Aufstecheinrichtung kann eine Druckbehälterwandung
des Druckbehälters durchstechen, sodass das in dem Druckbehälter gespeicherte Druckmittel
durch die geöffnete Druckbehälterwandung entweichen kann. Beispielsweise kann der
Druckbehälter eine Kohlenstoffdioxid-Kartusche umfassen, und eine Aufstechnadel kann
eine Membran oder Sollbruchstelle der Kartusche mithilfe der in dem elastischen Element
gespeicherten Energie durchstechen, um den Inhalt der Kohlenstoffdioxid-Kartusche
für eine Erzeugung eines Überdrucks in dem Löschmitteltank bereitzustellen. Beispielsweise
kann die Membran eine für das Durchstoßen vorgesehene Metallmembran sein, welche nach
dem Einbau des Druckbehälters in der Feuerlöscheinrichtung gegenüber der Aufstecheinrichtung
angeordnet ist.
[0044] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Auslösemechanismus ein zweites elastisches
Element, welches eine gegenüber dem elastischen Element entgegengesetzte Wirkrichtung
aufweist, wobei das zweite elastische Element eingerichtet ist, die Aufstecheinrichtung
von dem Druckerzeugungsmittel zu beabstanden.
[0045] Durch die Verwendung des zweiten elastischen Elements kann eine unbeabsichtigte Beschädigung
der Aufstecheinrichtung oder des Druckbehälters durch eine Bewegung der Aufstecheinrichtung
während des Zusammenbaus der Einrichtung, während des Vorspannens des zuvor erwähnten
(ersten) elastischen Elements oder während eines Transports der Feuerlöscheinrichtung
verhindern. Gleichzeitig können ein Klappern der Vorrichtung beim Transport und entsprechende
Abnutzungseffekte verringert werden.
[0046] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Aufstecheinrichtung einen Innenkanal,
um einen Fluidstrom aus dem Druckbehälter durch die Aufstecheinrichtung zu führen.
[0047] Der Innenkanal kann beispielsweise durch einen Hohlraum einer Aufstechnadel der Aufstecheinrichtung
gebildet werden, um den Fluidstrom aus dem Druckbehälter durch die Aufstecheinrichtung
hin zu dem Löschmitteltank zu führen.
[0048] In einigen Ausführungsformen kann der Innenkanal durch eine Einkerbung, wie eine
V-förmige Einkerbung, einer Aufstechnadel gebildet werden. Der Innenkanal kann dabei
derart ausgewählt sein, dass er einen ausreichenden Fluidstrom für das Druckmittel
bereitstellt, um den Druck in dem Löschmitteltank während der Abgabe des Löschmittels
oberhalb von 1,5 bar zu halten. In einigen Ausführungsformen umfasst die Aufstecheinrichtung
eine Kanüle oder eine Hypotube, um ein Druckmittel aus dem Druckbehälter durch die
Aufstecheinrichtung zu führen.
[0049] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Feuerlöscheinrichtung ferner eine Dosierblende
zwischen dem Druckerzeugungsmittel und dem Löschmitteltank, sodass nach dem Auslösen
des Druckerzeugungsmittels der Druck in dem Löschmitteltank im Wesentlichen unterhalb
von 8 bar, vorzugsweise unterhalb von 5 bar, und insbesondere für einen vorbestimmten
Zeitraum von vorzugsweise mindestens 20 Sekunden oberhalb von 1,5 bar, bleibt.
[0050] Die von kompakten Druckerzeugungsmitteln, wie einer CO
2-Kartusche, erzeugten Drücke liegen regelmäßig oberhalb von 8 bar, sodass das Löschmittel
beim Austreten über die Löschmitteldüse starker Zerstäubung und damit ungleichmäßiger
Verteilung unterliegen kann. Durch die Verwendung der Dosierblende kann jedoch nach
Auslösung des Druckerzeugungsmittels während eines vorbestimmten Löschzeitraums ein
annähernd linearer und vorzugsweise annähernd konstanter Druckverlauf in dem Löschmitteltank
erreicht werden, sodass eine gleichmäßige Verteilung des Löschmittels über die Löschfläche
erfolgen kann.
[0051] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Feuerlöscheinrichtung ferner einen Feueralarmgeber,
welcher in Abhängigkeit von dem Detektionssignal ein Alarmsignal, insbesondere ein
akustisches Alarmsignal und/oder ein visuelles Alarmsignal, erzeugt.
[0052] Der Feueralarmgeber erlaubt die kompakte Bereitstellung einer integrierten Schutzvorrichtung,
wobei die Feuerlöscheinrichtung gleichzeitig Brandbekämpfungs- und Warnfunktionen
erfüllen kann.
[0053] In einigen Ausführungsformen ist die Feuerlöscheinrichtung ferner über eine elektronische
Schnittstelle mit einem Steuersystem gekoppelt, sodass das Alarmsignal auch elektronisch
versandt wird. Beispielsweise kann über das Alarmsignal ein Feuernotruf abgesetzt
werden oder ein Nutzer an einem elektronischen Terminal über die Detektion des Brandes
unterrichtet werden. Zu diesem Zweck können in der Feuerlöscheinrichtung ein drahtloser
Funksender und/oder Funkempfänger vorgesehen sein, welcher ein elektronisches Alarm-
bzw. Detektionssignal des Brandmelders, beispielsweise an ein Mobiltelefon eines Nutzers,
senden kann.
[0054] In bevorzugten Ausführungsformen ist der Auslösemechanismus eingerichtet, das Druckerzeugungsmittel
nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitverzögerung nach dem Alarmsignal auszulösen.
[0055] Die vorbestimmte Zeitverzögerung kann es einem Benutzer erlauben, vor dem Auslösen
der Vorrichtung die Löschfläche zu verlassen oder im Falle eines Fehlalarms die Vorrichtung
vor dem Auslösen des Druckerzeugungsmittels abzuschalten. Die vorbestimmte Zeitverzögerung
kann beispielsweise mindestens 20 Sekunden betragen, z.B. 30 Sekunden oder 60 Sekunden.
[0056] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Feuerlöscheinrichtung ferner eine Abschaltvorrichtung,
wobei eine Bestätigung der Abschaltvorrichtung vor Ablauf der vorbestimmten Zeitverzögerung
eine Auslösung des Druckerzeugungsmittels verhindert.
[0057] Die Abschaltvorrichtung kann einen Funkempfänger zum Empfangen eines elektronischen
Abschaltsignals umfassen und/oder kann als elektrischer und/oder mechanischer Abschaltknopf
an oder in der Nähe der Vorrichtung angebracht sein.
[0058] In einigen Ausführungsformen umfasst die Feuerlöscheinrichtung ferner ein Leuchtmittel,
insbesondere eine elektrische Leuchtvorrichtung, welche eingerichtet ist, einen Bereich
der Löschfläche zu beleuchten.
[0059] Beispielsweise kann die Feuerlöscheinrichtung ein Notlicht umfassen, wobei das Leuchtmittel
ausgelöst wird, wenn der Feueralarmgeber einen Brand detektiert, sodass Bewohner auch
bei eingeschränkter Sicht die Position der Feuerlöscheinrichtung erkennen oder einen
Fluchtweg lokalisieren können.
[0060] In einigen Ausführungsformen umfasst die Feuerlöscheinrichtung ein elektrisches Leuchtmittel
und stellt insbesondere eine Deckenlampe mit einer integrierten Schutzeinrichtung
bereit.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0061] Die Funktionsweise und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich am
einfachsten durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen veranschaulichen,
wobei:
- Fig. 1
- einen schematischen Aufbau einer beispielhaften Feuerlöscheinrichtung zeigt;
- Fig. 2A
- eine schematische Seitenansicht einer Feuerlöscheinrichtung und eines beispielhaften
Löschkegels zeigt;
- Fig. 2B
- eine isometrische Ansicht einer Feuerlöscheinrichtung und eines beispielhaften elliptischen
Löschkegels zeigt;
- Fig. 3
- einen Aufbau einer Feuerlöscheinrichtung gemäß einem Beispiel zeigt;
- Fig. 4A
- eine Seitenansicht einer beispielhaften Feuerlöscheinrichtung zeigt;
- Fig. 4B
- eine Draufsicht einer beispielhaften Feuerlöscheinrichtung zeigt; und
- Fig. 5
- ein Beispiel einer Aufstecheinrichtung zur Bereitstellung eines Auslösemechanismus
und eines Druckerzeugungsmittels für eine Feuerlöscheinrichtung zeigt.
[0062] Fig. 1 zeigt ein Schema einer beispielhaften Feuerlöscheinrichtung 10. Die Feuerlöscheinrichtung
10 umfasst ein Gehäuse 12, einen Brandmelder 14, eine Steuereinheit 16, einen Auslösemechanismus
18, ein Druckerzeugungsmittel 20, einen Löschmitteltank 22 und eine Löschmitteldüse
24.
[0063] Der Brandmelder 14 ist zumindest teilweise in dem Gehäuse 12 angeordnet und ist eingerichtet,
einen Brand und insbesondere einen Schwelbrand anhand eines gemessenen Brandindikators
zu erkennen und in diesem Fall ein Detektionssignal 26 zu erzeugen. Das Detektionssignal
26 kann von einer Steuereinheit 16 empfangen werden, welche in Reaktion auf das Detektionssignal
26 entsprechende Maßnahmen, wie ein Auslösen eines Feueralarmgebers (nicht gezeigt),
einleitet und spätestens nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitverzögerung ein Auslösesignal
28 an den Auslösemechanismus 18 sendet.
[0064] Der Auslösemechanismus 18 ist eingerichtet, in Abhängigkeit von dem Detektionssignal
26 das Druckerzeugungsmittel 20 auszulösen. Die Auslösemechanismus 18 umfasst ein
elastisches Element, in welchem eine (mechanische) Auslöseenergie zum Auslösen des
Druckerzeugungsmittels 20 über eine Wirkverbindung 30 gespeichert ist. Das Druckerzeugungsmittel
20 erzeugt nach seiner Auslösung eine Druckwirkung 32, sodass ein Druck in dem Löschmitteltank
22 einen vorbestimmten Druckwert übersteigt und die Löschmitteldüse 24 ein Löschmittel
34 auf eine Löschfläche unterhalb der Löschmitteldüse 24 versprüht.
[0065] Zu diesem Zweck kann der Löschmitteltank 22 über die Fluidverbindung 36 mit der Löschmitteldüse
24 gekoppelt sein, sodass ein durch die Druckwirkung 32 angetriebener Fluidstrom 38
durch die Löschmitteldüse 24 zerstäubt und/oder das zerstäubte Löschmittel 34 über
die Löschfläche verteilt werden kann.
[0066] Fig. 2A veranschaulicht einen Löschkegel 40 einer Feuerlöscheinrichtung 10 mit einer
Löschmitteldüse 24 gemäß einer beispielhaften Seitenansicht. Fig. 2B zeigt eine beispielhafte
isometrische Ansicht eines kreisförmigen Löschkegels 40 einer Feuerlöscheinrichtung
10 mit einer Löschmitteldüse 24.
[0067] Der Löschkegel 40 kann in Folge des Detektionssignals 26 von dem Brandmelder 14 durch
eine Druckerhöhung in dem Löschmitteltank 22 der Feuerlöscheinrichtung 10 und in der
Folge austretendes Löschmittel 34 erzeugt werden. Dazu kann nach dem Auslösen der
Feuerlöscheinrichtung 10 ein flüssiges Löschmittel 34 durch den Austritt aus der Löschmitteldüse
24 zerstäubt werden, wobei Löschmitteltropfen eine der Form der Löschmitteldüse 24
sowie der Durchflussrate entsprechende Geschwindigkeitsverteilung erhalten, welche
vorzugsweise eine gleichmäßige Tröpfchendichte und/oder Tröpfchengröße über einen
Löschwinkel 42 des Löschkegels 40 und/oder über eine vorgegebene Löschfläche 44 erzeugt.
Über eine im wesentlichen gleichmäßige Tröpfchendichte kann eine gleichmäßige Löschwirkung
erzeugt werden, sodass die in dem integrierten Löschmitteltank 22 gespeicherte, begrenzte
Löschmittelmenge optimal genutzt werden kann. Vorzugsweise ist die Löschfläche 44
annähernd kreisförmig, sodass die Löschwirkung der Feuerlöscheinrichtung 10 im Wesentlichen
installationsunabhängig sein kann. Entsprechend kann der Löschkegel ein von der Löschmitteldüse
24 ausgehender Kegel 42 mit einer kreisförmigen Grundfläche 44 sein.
[0068] Der Löschwinkel 42 kann gemäß Versuchen der Erfinder beispielsweise zu ca. 120° gewählt
werden, ohne eine ausreichende Löschmittelzerstäubung zu beeinträchtigen. Bei hängender
Befestigung der Löscheinrichtung 10 an einer Zimmerdecke mit einer üblichen Deckenhöhe
H von ca. 2,5 m und einer Feuerlöscheinrichtungshöhe h von ca. 5-20 cm kann die Feuerlöscheinrichtung
10 eine kreisförmige Löschfläche 44 mit einem Durchmesser d von ca. 7 m abdecken,
sodass Innenräume von Privathaushalten üblicher Dimensionen mit einer einzigen Feuerlöscheinrichtung
10 abgedeckt werden können.
[0069] Fig. 3 veranschaulicht eine beispielhafte Feuerlöscheinrichtung 10 in einer Explosionsansicht.
Die Feuerlöscheinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12, in welchem ein Löschmitteltank
22 und ein Druckerzeugungsmittel 20 mit einem zugehörigen Auslösemechanismus 18 angeordnet
sind, wobei der Löschmitteltank 22 mit einer Löschmitteldüse 24 gekoppelt ist.
[0070] Das dargestellte Gehäuse 12 umfasst eine Gehäuseabdeckung 46 zur hängenden Befestigung
an einer Zimmerdecke und einen zylinderförmigen Gehäusekörper 48, welcher Gehäusedurchlassöffnungen
50 aufweist, welche zur Detektion von Brandindikatoren mit einem Brandmelder 14 (nicht
in Fig. 3 gezeigt) durchgängig in dem Gehäuse 12 ausgebildet sein können.
[0071] Innerhalb des Gehäuses 12 ist auch der Löschmitteltank 22 angeordnet, welcher wie
in Fig. 3 gezeigt aus einer unteren Wanne 52 und einem oberen Abdeckelement 54 zusammengesetzt
sein kann, wobei ein Dichtring 56 ein ungewolltes Austreten von Löschmittel 34 aus
dem Löschmitteltank 22 verhindern kann. In einer Bodenwand der Wanne 52 kann eine
Aussparung 58 vorgesehen sein, um eine Fluidverbindung 36 (in Fig. 3 nicht gezeigt)
von der Wanne 52 zu einer an der Unterseite der Feuerlöscheinrichtung 10 vorgesehenen
Löschmitteldüse 24 herzustellen. Die Löschmitteldüse 24 kann an einer Gehäuseöffnung
60 in dem Gehäusekörper 48 angebracht sein, welche zum platzsparenden Einfügen der
Düse 24 und/oder der Fluidverbindung 36 zwischen dem Löschmitteltank 22 und der Düse
24 koaxial mit der Aussparung 58 in der Wanne 52 angeordnet sein kann.
[0072] Wie in Fig. 3 gezeigt kann das obere Abdeckelement 54 eine Vertiefung 62 zur Aufnahme
eines Auslösemechanismus 18 und/oder eines Druckerzeugungsmittel 20 umfassen, wobei
die Dimensionen der Vertiefung 62 im Wesentlichen den Dimensionen des Auslösemechanismus
18 bzw. des Druckerzeugungsmittels 20 entsprechen können. Das Druckerzeugungsmittel
20 kann einen Druckbehälter 64 umfassen, welcher über eine Fluidverbindung mit dem
Inneren des Löschmitteltanks 22 gekoppelt ist, sodass nach einem Auslösen des Druckerzeugungsmittels
20 eine Erhöhung des Drucks in dem Löschmitteltank 22 bewirkt werden kann.
[0073] Der in Fig. 3 illustrierte Auslösemechanismus 18 umfasst einen elektronisch angesteuerten
Auslöser 66, wie einen elektrischen Aktor 66, z. B. einen Elektromotor, um abhängig
von einem Detektionssignal 26 eines Brandmelders 14 den Auslösemechanismus 18 zu initiieren,
sodass ein Druckbehälter 64, wie eine Gaskartusche 64, mithilfe einer Druckbehälter-Öffnungsvorrichtung
68 geöffnet wird. Expandierende Gase aus der Gaskartusche 64 können dann den Druck
in dem Löschmitteltank 22 erhöhen, sodass das Löschmittel 34 über die Löschmitteldüse
24 auf eine unter der Feuerlöscheinrichtung 10 liegende Löschfläche 44 versprüht werden
kann.
[0074] Zur kontrollierten Verbindung des Druckerzeugungsmittels 20 mit dem Löschmitteltank
22 kann eine Durchlassöffnung (in Fig. 3 nicht gezeigt) in dem oberen Abdeckelement
54 oder der Wanne 52 vorgesehen sein, welche ein Druckzuschaltventil, ein Rückschlagventil,
eine Dosierblende und/oder eine Sollbruchstelle zur Verbindung des Druckerzeugungsmittels
20 mit dem Löschmitteltank 22 umfassen kann.
[0075] Über eine Dosierblende zwischen dem Druckerzeugungsmittel 20 und dem Löschmitteltank
22 kann ein von dem Druckerzeugungsmittel 20 erzeugter Überdruck kontrolliert werden,
sodass nach dem Auslösen des Druckerzeugungsmittels 20 der Druck in dem Löschmitteltank
22 unterhalb eines vorbestimmten Wertes, wie bspw. 8 bar oder 5 bar, bleibt und für
einen vorbestimmten Zeitraum von vorzugsweise mindestens 20 Sekunden oberhalb von
1,5 bar bleibt, sodass in einem vorbestimmten Löschzeitraum eine kontrollierte Zerstäubung
des Löschmittels gewährleistet werden kann.
[0076] Ein Druckverlauf in dem Löschmitteltank kann in dem vorbestimmten Löschzeitraum konstant
oder linear sein, sodass eine gleichmäßige Abgabe des zerstäubten Löschmittels gewährleistet
wird.
[0077] Das Volumen des Löschmitteltanks 22 kann für ein biologisch abbaubares Löschmittel
34, wie ein schäumendes Löschmittel 34, mindestens 0,5 l und vorzugsweise mindestens
1 l betragen, sodass bei einem Löschwinkel 42 von ca. 120° eine ausreichende Bedeckung
eines Zimmerbodens erreicht werden kann. Dabei sind die Löschmitteldüse 24 und die
zugeordnete Fluidverbindung zu dem Löschmitteltank 22 vorzugsweise zum Führen eines
Löschmittelstroms 38 mit einem Durchfluss vorzugsweise zwischen 1,5 l/min und 3,5
l/min eingerichtet, sodass eine kontrollierte Zerstäubung einer zur Bekämpfung eines
Schwelbrandes vorgesehenen Menge des Löschmittels 34 in einem vorbestimmten Löschzeitraum
auf der Löschfläche 44 möglich ist. Zur Bekämpfung eines Schwelbrandes hat es sich
in einigen Ausführungsformen als vorteilhaft erwiesen, dass dieser Löschzeitraum,
in welchem die vorgesehenen Menge des Löschmittels 34 auf der Löschfläche verteilt
wird, kleiner als eine Minute ist.
[0078] Fig. 4A und Fig. 4B zeigen jeweils Ansichten von beispielhaften Feuerlöscheinrichtungen
10 beispielsweise der Feuerlöscheinrichtung 10 aus Fig. 3. Fig. 4A zeigt eine Seitenansicht
einer Feuerlöscheinrichtung 10, wobei ein Gehäusekörper 48 und eine am unteren Ende
des Gehäusekörpers 48 vorstehende Löschmitteldüse 24 zu erkennen sind. Der Gehäusekörper
48 ist als zylinderförmiges Element gestaltet, welches um seinen Umfang verteilte,
vertikal verlaufende Gehäusedurchlassöffnungen 50 aufweist, die einen Innenraum des
Gehäusekörpers 48 mit einem Außenbereich verbinden. Die Feuerlöscheinrichtung 10 ist
an ihrer Oberseite zur hängenden Befestigung an einer Befestigungsfläche vorgesehen,
sodass der Mantel des zylinderförmigen Gehäuses 12 bzw. die Zylinderachse senkrecht
zu der Befestigungsfläche steht. Die Löschmitteldüse 24 der Feuerlöscheinrichtung
10 ist entlang dieser Zylinderachse ausgerichtet und zum Besprühen einer unter der
Feuerlöscheinrichtung 10 liegenden Löschfläche 44 eingerichtet. Obwohl die Löschmitteldüse
in Fig. 4A aus dem Gehäusekörper 48 nach unten vorsteht, kann die Löschmitteldüse
24 in Ausführungsformen ebenfalls in den Gehäusekörper 48 zurückgesetzt sein oder
kann bündig mit der Unterseite des Gehäusekörpers 48 abschließen.
[0079] Fig. 4B zeigt eine Draufsicht auf eine Feuerlöscheinrichtung 10, wobei eine Gehäuseabdeckung
46 an der Oberseite der Feuerlöscheinrichtung 10 zur besseren Veranschaulichung nicht
eingezeichnet ist. In dem zylinderförmigen Gehäusekörper 48 ist ein Löschmitteltank
22 eingefügt, wobei in der Draufsicht der Fig. 4B nur dessen Abdeckelement 54 mit
einer Vertiefung 62 gezeigt ist. Die äußere Begrenzung des Löschmitteltanks 22 füllt
dabei den Innenraum des Gehäusekörpers 48 bis auf eine Auslassung 70 und den von der
Vertiefung 62 definierten Bereich im Wesentlichen aus.
[0080] In der Vertiefung 62 sind ein Auslösemechanismus 18 und ein Druckerzeugungsmittel
20 eingefügt, wobei das Druckerzeugungsmittel 20 einen Druckbehälter 64 mit komprimiertem
Gas umfasst, um den Druck in dem Löschmitteltank 22 zu erhöhen. Der Auslösemechanismus
18 umfasst einen elektrischen Aktor 66, welcher in Abhängigkeit von einem elektronischen
Signal 28 eine Druckbehälter-Öffnungsvorrichtung 68 aktiviert, welche wiederum über
einen federvorgespannten Öffnungsmechanismus das Druckerzeugungsmittel 20 auslöst.
Die Vertiefung 62 kann an ihrer Oberseite abgedichtet sein, und/oder das Druckerzeugungsmittel
20 kann über eine abgedichtete Fluidverbindung mit dem Löschmitteltank 22 verbunden
sein und/oder kann zumindest teilweise in dem Löschmitteltank 22 angeordnet sein,
sodass eine von dem Druckerzeugungsmittel 20 erzeugte Druckwirkung vornehmlich auf
ein Löschmittel 34 in dem Löschmitteltank 22 wirkt.
[0081] Das elektronische Signal 28 kann durch einen Brandmelder 14 oder eine zugeordnete
Steuereinheit 16 einer Elektronikbaugruppe erzeugt werden, welche vorteilhaft in der
Auslassung 70 des Gehäusekörpers 48 angeordnet werden kann. Die Auslassung 70 kann
wie in Fig. 4B in dem Gehäusekörper 48 seitlich des Löschmitteltanks 22 angeordnet
sein und mindestens einer der Gehäusedurchlassöffnungen 50 gegenüber stehen, sodass
eine Detektion von Brandgas oder Rauchgas im Innenraum des Gehäusekörpers 48 begünstigt
wird. Der Brandmelder 14 kann jedoch auch in einer Vertiefung 62 an einer Oberseite
des Löschmitteltanks 22 angeordnet sein, oder der Gehäusekörper kann eine oder mehrere
Gehäusedurchlassöffnungen 50 an seiner Unterseite aufweisen, um eine Konzentration
von Brandgas oder Rauchgas im Innerraum des Gehäusekörpers 48 durch den Brandmelder
14 als Brandindikator zu detektieren.
[0082] Wenn der Brandindikator einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, kann der
Brandmelder 14 ein Detektionssignal 26 erzeugen, welches als Auslösesignal 28 direkt
zum Auslösen des Auslösemechanismus 18 verwendet werden kann oder von einer Steuereinheit
16 der Feuerlöscheinrichtung 10 verarbeitet werden kann, welche ihrerseits bspw. nach
Ablauf einer vorbestimmten Auslöseverzögerung ein Auslösesignal 28 an den Auslösemechanismus
18 senden kann. Die Feuerlöscheinrichtung 10 kann in der Folge kontrolliert ausgelöst
werden.
[0083] In dem Gehäuse 48 kann ferner ein Leuchtmittel vorgesehen sein, welches insbesondere
in der Folge des elektronischen Signals 28 ausgelöst wird und welches zumindest die
Feuerlöscheinrichtung 10 und/oder die Löschfläche 44 beleuchtet. Eine Leuchtwirkung
des Leuchtmittels kann beispielsweise durch die Gehäusedurchlassöffnungen 50 aus dem
Gehäuse 48 austreten. Auf diese Weise kann die Feuerlöscheinrichtung 10 als kompakte
Schutzeinrichtung ferner ein Notlicht bereitstellen und/oder zusätzlich als Deckenlampe
verwendet werden.
[0084] Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Druckerzeugungsmittels 20 und eines
mit dem Druckerzeugungsmittel gekoppelten Auslösemechanismus 18 für eine Feuerlöscheinrichtung
10 gemäß einem Beispiel. Der Auslösemechanismus 18 umfasst eine durch ein elastisches
Element vorgespannte Aufstecheinrichtung 72, welche zum Öffnen eines mit dem Auslösemechanismus
18 gekoppelten Druckbehälters 64 eingerichtet ist, welcher als Gaskartusche 64 dargestellt
ist.
[0085] Die Gaskartusche 64 kann an die Aufstecheinrichtung 72 über einen Verbinde- und Haltemechanismus
74, wie ein Schraubgewinde gekoppelt werden, sodass eine mechanisch stabile und vorzugsweise
gasdichte Verbindung zu der Aufstecheinrichtung 72 bereitgestellt wird. Die Gaskartusche
64 weist eine in Richtung der Aufstecheinrichtung 72 freiliegende Membran 76 auf,
welche von der Aufstecheinrichtung 72 durchstochen werden kann, um ein eingeschlossenes
Druckmittel freizugeben und eine Druckwirkung 30 auf das Löschmittel 34 in dem Löschmitteltank
22 auszulösen. Zum Durchstechen der Membran 76 umfasst die Aufstecheinrichtung 72
eine Aufstechspitze 78, welche an einem in der Aufstecheinrichtung 72 relativ zu der
Gaskartusche beweglich gelagerten Aufstechkörper 80 angebracht ist.
[0086] Der Aufstechkörper 80 liegt in einer Führung 82 der Aufstecheinrichtung 72 und ist
durch eine Schraubenfeder 84 als beispielhaftes elastisches Element in Richtung der
Membran 76 der Gaskartusche 64 vorgespannt. Ein Durchstechen der Membran 76 durch
die Aufstecheinrichtung 72 wird im Ausgangszustand durch ein Sperrelement 86 (dargestellt
als Vorsprung einer verschwenkbaren Sperrklinke) verhindert, welches gegen eine Stoppfläche
88 des Aufstechkörpers 80 anschlägt und eine relative Bewegung der Aufstechspitze
78 in Richtung der Membran 76 sperrt.
[0087] Das Sperrelement 86 kann bei Auftreten eines Auslösesignals 28 über einen elektrischen
Aktor 66 gelöst werden, wobei ein Stellglied 90 des elektrischen Aktors 66 mit dem
Sperrelement 86 über ein Hebelelement 92 gekoppelt ist. In der dargestellten Aufstecheinrichtung
72 kann der elektrische Aktor 66 eine Zugwirkung auf das Stellglied 90 ausüben, sodass
das Hebelelement 92 um ein Drehlager 94 rotiert und der Anschlag zwischen dem Sperrelement
86 und der Stoppfläche 88 des Aufstechkörpers 80 gelöst wird. Der Aufstechkörper 80
kann dann in der Führung 82 eine durch die Schraubenfeder 84 angetriebene Bewegung
in Richtung der Membran 76 der Gaskartusche 64 ausführen, sodass die Membran 76 durch
die Aufstechspitze 78 durchstochen wird und ein in der Gaskartusche 64 gespeichertes
Druckmittel freigegeben wird.
[0088] Um ein Feststecken der Aufstechspitze 78 in der Gaskartusche 64 zu verhindern, kann
die Aufstecheinrichtung 72 eine zweite Feder 96 aufweisen, welche eine gegenüber der
Schraubenfeder 84 entgegengesetzte Wirkrichtung aufweist und welche ebenfalls in der
Führung 82 angeordnet sein kann. Nach dem Entspannen der Schraubenfeder 84 kann die
zweite Feder 96 die Aufstechspitze 78 daher aus der Gaskartusche 64 heraustreiben,
sodass ein Austreten des Druckmittels aus der Gaskartusche 64 mit ausreichendem Durchfluss
gewährleistet werden kann. In einigen Ausführungsformen kann die Aufstechspitze 78
einen Innenkanal 98 aufweisen, um trotz eines Feststeckens der Aufstechspitze 78 in
der Gaskartusche 64 ein Austreten des Druckmittels zu gewährleisten. Dazu kann die
Aufstechspitze 78 beispielsweise einen V-, L- oder O-förmigen Querschnitt aufweisen,
sodass das Druckmittel durch einen Hohlraum in der Aufstechspitze 78 aus der Gaskartusche
64 austreten kann.
[0089] Vorzugsweise weist das Drehlager 96 einen niedrigeren Abstand zu dem Sperrelement
86 als zu einer Kopplung 100 mit dem Stellglied 90 des elektrischen Aktors 66 auf,
sodass das Hebelelement 92 als Kraft-/Wegwandler ein zum Auslösen des Auslösemechanismus
18 erforderliches Kraftmoment des elektrischen Aktors 66 reduziert. Ein für den Betrieb
der Feuerlöscheinrichtung 10 erforderlicher elektrischer Energiespeicher kann daher
minimiert werden. Auf diese Weise kann eine robuste und zuverlässige Vorrichtung 10
bereitgestellt werden.
[0090] Die Schraubenfeder 84 kann über das Vorspannelement 102 betriebsseitig vorgespannt
werden, um eine zuverlässige Arbeitsweise des Auslösemechanismus 18 zu gewährleisten.
Dazu kann das Vorspannelement 102 ein der Schraubenfeder 84 gegenüberliegendes Gewinde
aufweisen, um die Schraubenfeder gegen das an die Stoppfläche 88 des Aufstechkörpers
80 anliegende Sperrelement 86 vorzuspannen. Das Hebelelement 92 kann zusätzlich ein
Sicherungselementaufnahme 104 aufweisen, welche eingerichtet ist, ein Sicherungselement,
wie einen Sicherungsstift aufzunehmen , sodass ein Ausweichen des Sperrelements 86,
insbesondere senkrecht zu einer Führungsrichtung der Führung 82, verhindert wird.
Der Sicherungsstift kann werkseitig in die Sicherungselementaufnahme 104 eingeführt
werden, um den Aufstechkörper 80 beim Transport und/oder während der Montage sicher
zu halten. Auf diese Weise kann ein unbeabsichtigtes Auslösen der Feuerlöscheinrichtung
10 während des Transports oder der Montage der Feuerlöscheinrichtung 10 verhindert
werden. Nach der Montage kann der Sicherungsstift aus der Sicherungselementaufnahme
104 entfernt werden, um die befestigte Feuerlöscheinrichtung 10 in einen einsatzbereiten
Zustand zu versetzen. In der Folge kann eine robuste und zuverlässige Feuerlöscheinrichtung
10 bereitgestellt werden.
[0091] Die vorhergehende Beschreibung dient lediglich dazu, die Wirkungsweise und die Vorteile
der Erfindung anhand von Ausführungsformen zu veranschaulichen und sollte daher nicht
einschränkend verstanden werden. Der Schutzbereich ist vielmehr durch die Patentansprüche
bestimmt.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0092]
- 10
- Feuerlöscheinrichtung
- 12
- Gehäuse
- 14
- Brandmelder
- 16
- Steuereinheit
- 18
- Auslösemechanismus
- 20
- Druckerzeugungsmittel
- 22
- Löschmitteltank
- 24
- Löschmitteldüse
- 26
- Detektionssignal
- 28
- Auslösesignal
- 30
- Wirkverbindung
- 32
- Druckwirkung
- 34
- Löschmittel
- 36
- Fluidverbindung
- 38
- Fluidstrom
- 40
- Löschkegel
- 42
- Löschwinkel
- 44
- Löschfläche
- 46
- Gehäuseabdeckung
- 48
- Gehäusekörper
- 50
- Gehäusedurchlassöffnung
- 52
- Wanne
- 54
- Abdeckelement
- 56
- Dichtring
- 58
- Aussparung
- 60
- Gehäuseöffnung
- 62
- Vertiefung
- 64
- Gaskartusche
- 66
- elektrischer Aktor
- 68
- Druckbehälter-Öffnungsvorrichtung
- 70
- Auslassung
- 72
- Aufstecheinrichtung
- 74
- Haltemechanismus
- 76
- Membran
- 78
- Aufstechspitze
- 80
- Aufstechkörper
- 82
- Führung
- 84
- Schraubenfeder
- 86
- Sperrelement
- 88
- Stoppfläche
- 90
- Stellglied
- 92
- Hebelelement
- 94
- Drehlager
- 96
- zweite Feder
- 98
- Innenkanal
- 100
- Kopplung
- 102
- Vorspannelement
- 104
- Sicherungselementaufnahme
1. Feuerlöscheinrichtung (10) mit Haltemitteln zur hängenden Befestigung an einer Zimmerdecke,
wobei die Feuerlöscheinrichtung (10) umfasst:
- ein Gehäuse (12) der Feuerlöschmitteleinrichtung (10);
- einen Brandmelder (14), welcher zumindest teilweise in dem Gehäuse (12) angeordnet
ist, und welcher eingerichtet ist, einen Brandindikator zu messen, den Brandindikator
mit einem vorbestimmten Schwellwert zu vergleichen und bei Überschreiten des Schwellwertes
ein Detektionssignal (26) zu erzeugen,
- einen integrierten Löschmitteltank (22) zur Aufnahme eines Löschmittels (34), wobei
der Löschmitteltank (22) in dem Gehäuse (12) der Feuerlöscheinrichtung (10) angeordnet
ist und/oder einen Teil des Gehäuses (12) bildet,
- eine Löschmitteldüse (24) an einer Unterseite des Gehäuses (12), welche zur Abgabe
des Löschmittels (34) auf eine unterhalb der Feuerlöscheinrichtung (10) liegende Löschfläche
(44) eingerichtet ist,
- ein Druckerzeugungsmittel (20) in dem Gehäuse (12) zur Erzeugung eines Überdrucks
in dem Löschmitteltank (22), und
- einen mit einem elastischen Element (84) vorgespannten Auslösemechanismus (18),
wobei der Auslösemechanismus (18) eingerichtet ist, in Abhängigkeit von dem Detektionssignal
(26) das Druckerzeugungsmittel (20) auszulösen, sodass ein Druck in dem Löschmitteltank
(22) einen vorbestimmten Druckwert übersteigt und die Löschmitteldüse (24) das Löschmittel
(34) auf die Löschfläche (44) versprüht.
2. Feuerlöscheinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der Brandmelder (14) einen Rauchmelder
und/oder einen Brandgasmelder und/oder einen Wärmemelder umfasst.
3. Feuerlöscheinrichtung (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, wobei die Feuerlöscheinrichtung
(10) ferner
- eine Fluidverbindung (36) zwischen dem Löschmitteltank (22) und der Löschmitteldüse
(24), und
- ein Druckventil in der Fluidverbindung (36) umfasst, wobei das Druckventil eingerichtet
ist, einen Löschmitteldurchfluß durch die Fluidverbindung (36) unterhalb eines vorbestimmten
Druckwertes zu verhindern, wobei das Druckventil insbesondere eine Sollbruchstelle
und/oder ein Kugelventil umfasst.
4. Feuerlöscheinrichtung (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, wobei die Löschmitteldüse
(24) zum Führen eines Löschmittelstroms (38) mit einem Durchfluß von mindestens 1,5
l/min und/oder höchstens 10 l/min, insbesondere höchstens 5 l/min oder höchstens 3,5
l/min, vorzugsweise zwischen 1,5 l/min bis 5 l/min, und bevorzugt zwischen 1,5 l/min
und 3,5l/min, eingerichtet ist.
5. Feuerlöscheinrichtung (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, wobei die Löschmitteldüse
(24) eingerichtet ist, einen Sprühkegel (40) zu erzeugen, welcher einen Öffnungswinkel
(42) von mindestens 70°, insbesondere mindestens 80°, vorzugsweise mindestens 90°,
und bevorzugt mindestens 100° aufweist.
6. Feuerlöscheinrichtung (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, ferner umfassend
eine Dosierblende zwischen dem Druckerzeugungsmittel (20) und dem Löschmitteltank
(22), sodass nach dem Auslösen des Druckerzeugungsmittels (20) der Druck in dem Löschmitteltank
(22) im Wesentlichen unterhalb von 8 bar, vorzugsweise unterhalb von 5 bar, und insbesondere
für einen vorbestimmten Zeitraum von vorzugsweise mindestens 20 Sekunden oberhalb
von 1,5 bar, bleibt.
7. Feuerlöscheinrichtung (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, wobei der Löschmitteltank
(22) ein Volumen von mindestens 0,5l, insbesondere mindestens 1l und/oder von höchstens
5l oder höchstens 3l, insbesondere von höchstens 2l, vorzugsweise zwischen 0,5l und
3l, und bevorzugt zwischen 1l und 2l, aufweist.
8. Feuerlöscheinrichtung (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, wobei die Feuerlöscheinrichtung
(10) einen elektrischen Aktor (66) umfasst, welcher eingerichtet ist, den Auslösemechanismus
(18) in Abhängigkeit von dem Detektionssignal (26) freizugeben.
9. Feuerlöscheinrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei ein Stellglied (90) des elektrischen
Aktors (66) mit einem Sperrelement (86) zum Sperren des Auslösemechanismus (18) gekoppelt
ist, und wobei ein Betreiben des elektrischen Aktors (66) das Sperrelement (86) freigibt,
wobei das Stellglied (90) und das Sperrelement (86) insbesondere über einen Kraft-Weg-Wandler,
vorzugsweise ein verschwenkbares Hebelelement (92), gekoppelt sind.
10. Feuerlöscheinrichtung (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, wobei das Druckerzeugungsmittel
(20) einen Druckbehälter (64) umfasst, wobei der Druckbehälter (64) insbesondere eine
Gaskartusche (64) umfasst.
11. Feuerlöscheinrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei der Auslösemechanismus (18) eine
mit dem elastischen Element (84) vorgespannte Aufstecheinrichtung (72) zum Aufstechen
des Druckbehälters (64) umfasst.
12. Feuerlöscheinrichtung (10) nach Anspruch 11, wobei der Auslösemechanismus (18) ein
zweites elastisches Element (96) umfasst, welches eine gegenüber dem elastischen Element
(84) entgegengesetzte Wirkrichtung aufweist, wobei das zweite elastische Element (96)
eingerichtet ist, die Aufstecheinrichtung (72) von dem Druckerzeugungsmittel (20)
zu beabstanden.
13. Feuerlöscheinrichtung (10) nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Aufstecheinrichtung
(72) einen Innenkanal (98) umfasst, um einen Fluidstrom aus dem Druckbehälter (64)
durch die Aufstecheinrichtung (72) zu führen.
14. Feuerlöscheinrichtung (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, welche ferner
einen Feueralarmgeber umfasst, welcher in Abhängigkeit von dem Detektionssignal (26)
ein Alarmsignal, insbesondere ein akustisches Alarmsignal und/oder ein visuelles Alarmsignal,
erzeugt.
15. Feuerlöscheinrichtung (10) nach Anspruch 14, wobei der Auslösemechanismus (18) eingerichtet
ist, das Druckerzeugungsmittel (20) nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitverzögerung
nach dem Alarmsignal auszulösen, wobei die Feuerlöscheinrichtung (19) insbesondere
eine Abschaltvorrichtung umfasst, wobei eine Bestätigung der Abschaltvorrichtung vor
Ablauf der vorbestimmten Zeitverzögerung eine Auslösung des Druckerzeugungsmittels
(20) verhindert.